Dziedziczność to proces, w wyniku którego rodzice przekazują cechy lub cechy swojemu potomstwu poprzez geny. Geny są podstawowymi jednostkami dziedziczności i składają się z DNA. DNA zawiera instrukcje dotyczące budowy i utrzymania organizmu. Instrukcje te są zorganizowane w segmenty zwane genami, które są zlokalizowane w strukturach zwanych chromosomami.
Każdy organizm ma określoną liczbę chromosomów, które znajdują się w jądrze komórkowym. Na przykład ludzie mają 23 pary chromosomów, co daje w sumie 46. Jeden zestaw 23 chromosomów jest dziedziczony od matki, a drugi od ojca. Ta kombinacja chromosomów określa strukturę genetyczną jednostki, w tym cechy fizyczne, a w niektórych przypadkach predyspozycję do niektórych chorób.
Geny składają się z sekwencji zasad DNA: adeniny (A), tyminy (T), cytozyny (C) i guaniny (G). Kolejność tych zasad określa informacje dostępne do budowy i utrzymania organizmu, podobnie jak litery alfabetu pojawiają się w określonej kolejności, tworząc słowa i zdania.
Gregor Mendel, XIX-wieczny austriacki mnich, przeprowadził eksperymenty z grochem, które położyły podwaliny pod nasze zrozumienie dziedziczności. Eksperymenty Mendla doprowadziły do dwóch kluczowych praw:
Prawa te pomagają wyjaśnić wzorce dziedziczenia cech regulowanych przez pojedyncze geny z dwoma allelami. Jeden allel każdego genu może być dominujący, co oznacza, że jego cechy zastępują cechy drugiego, recesywnego allelu.
Kwadraty Punnetta to narzędzie służące do przewidywania wyniku krzyżówek genetycznych. Mapując możliwe kombinacje alleli, które mogą powstać w wyniku krzyżówki genetycznej, naukowcy i genetycy mogą przewidzieć prawdopodobieństwo, że potomstwo odziedziczy określone cechy.
Na przykład, jeśli mamy groch heterozygotyczny pod względem koloru kwiatów (Rr, gdzie R jest allelem odpowiedzialnym za kwiaty czerwone, a r jest allelem odpowiedzialnym za kwiaty białe) i krzyżujemy go z inną rośliną heterozygotyczną (Rr), Plac Punnetta wyglądałby tak:
| R | R | |
| R | RR | R |
| R | R | rr |
W tym przypadku istnieje 75% szans (3 na 4), że potomstwo będzie miało kwiaty czerwone (RR lub Rr) i 25% szans (1 na 4), że będzie miało kwiaty białe (rr).
Chociaż prawa Mendla stanowią podstawę do zrozumienia dziedziczności, nie wszystkie cechy są zgodne z mendlowskimi wzorcami dziedziczenia. Niektóre przykłady dziedziczenia niemendlowskiego obejmują:
Chociaż geny odgrywają kluczową rolę w określaniu cech organizmu, środowisko może również wpływać na sposób wyrażania tych cech. Na przykład kolor kwiatów hortensji może się zmieniać w zależności od poziomu pH gleby, w której są sadzone. Podobnie odżywianie i ćwiczenia mogą wpływać na takie cechy, jak masa ciała i masa mięśniowa.
Dziedziczenie to złożony proces, na który wpływają geny, chromosomy i środowisko. Dzięki badaniu dziedziczności naukowcy uzyskali głębszą wiedzę na temat przekazywania cech z pokolenia na pokolenie, otwierając drzwi do postępu w genetyce, medycynie i biotechnologii.
